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  • On the forest floors of North and South America, a remarkable army marches down a 10 lane wide super highway with precious cargo in tow.

    北米と南米の森林地帯では、幅10車線のスーパーハイウェイを、貴重な貨物を積んだ驚くべき軍隊が行進している。

  • You've probably heard of leafcutter ants or have even seen them yourself.

    葉切りアリのことを耳にしたことがあるだろうし、自分で見たこともあるだろう。

  • Lines of ants marching with pieces of leaves in their mandibles.

    大あごに葉っぱのかけらを持って行進するアリの列。

  • But if you look closely, there's something else weird going on here.

    しかし、よく見ると、何か奇妙なことが起こっている。

  • On many of the leaves, smaller ants are hitching a ride.

    多くの葉の上に、より小さなアリがヒッチハイクをしている。

  • At first glance, this looks like the ants could just be confused, getting tangled up in the commotion and getting accidentally carried away.

    一見すると、アリが混乱して騒ぎに巻き込まれ、うっかり流されてしまっただけのようにも見える。

  • But this is no accident.

    しかし、これは偶然ではない。

  • These ants are performing a very important job.

    これらのアリは非常に重要な仕事をしている。

  • They're acting as sentinels, protectors of the leaf carrying ants, defending them against a devastating enemy, phorid flies.

    彼らはセンチネルとして、葉を運ぶアリを守り、壊滅的な敵であるホシバエからアリを守っているのだ。

  • These parasitic flies are trying to inject their eggs into the ant's body, where the larva will eat the ant from the inside out.

    これらの寄生バエはアリの体内に卵を注入しようとし、幼虫がアリの体を内側から食べてしまう。

  • So these smaller ants known as minims will ride the leaves and ward off any attack.

    そのため、ミニムと呼ばれる小型のアリが葉に乗り、攻撃を防ぐ。

  • This is the moment I realized the extent of the war being waged on the forest floor and realized that leafcutter ants are so much more than a mindless foliage carrying conveyor belt.

    林床で繰り広げられている戦争の大きさを理解し、葉刈りアリが無心に葉を運ぶベルトコンベア以上の存在であることに気づいた瞬間だった。

  • The highway of leaves is one small part of an incredibly intricate and efficient society.

    葉のハイウェイは、信じられないほど複雑で効率的な社会のほんの一部である。

  • And the size and morphology discrepancy between the different ants only gets more extreme.

    そして、異なるアリの間のサイズと形態の不一致はさらに極端になる。

  • Not only are there the minims, the tiny ones, and the mediae foragers, but there are also these absolute units called the majors and super majors, who are absolutely giant compared to the rest.

    ミニマム、ちっぽけなもの、ミディアム・フォアジャーだけでなく、メジャーやスーパーメジャーと呼ばれる絶対的なユニットも存在する。

  • Clearly the ants in these colonies are extremely diverse and extremely specialized, but why?

    これらのコロニーのアリが極めて多様で、極めて特殊であることは明らかだ。

  • Why is there so many different types of ants within one colony and so much division of labor?

    1つのコロニーにこれほど多くの種類のアリがいて、これほど分業が進んでいるのはなぜか?

  • Because a colony needs to harvest and process an enormous amount of plant material, and that takes a lot of teamwork.

    コロニーは膨大な量の植物を収穫し、処理する必要があり、それには多くのチームワークが必要だからだ。

  • Leafcutters are the most prolific herbivores in the neotropical rainforest, accounting for about 25% of all herbivory.

    ハダカデバネズミは新熱帯雨林で最も繁殖力の強い草食動物で、草食動物全体の約25%を占める。

  • Mature Atta-Columbica colonies harvest between 85 kilograms and 470 kilograms total plant biomass per colony per year.

    成熟したアタ・コロンビカのコロニーでは、1コロニーあたり年間85キログラムから470キログラムの植物バイオマスが収穫される。

  • Collecting all this material and defending those who do it is complicated enough, but there's an even higher goal here beyond collecting leaves, one unifying purpose that is only possible with tons of cooperation and division of labor among millions of individuals, and that is farming.

    このような資材を集め、それを行う人々を守ることは十分に複雑だが、ここには葉を集める以上のさらに高い目標があり、何百万もの個人の間で何トンもの協力と分業がなければ不可能な、ある統一された目的がある。

  • These little guys are farmers.

    彼らは農民だ。

  • This weird pile that the ants are tending to is their life-sustaining fungus crop.

    アリが世話をしているこの奇妙な山は、彼らの生命維持のための菌類の収穫である。

  • The leaves they so dutifully carry back to the nest aren't their food.

    彼らが巣に持ち帰る葉は、彼らの食べ物ではない。

  • They're the substrate for the fungus crop.

    菌類を収穫するための下地なのだ。

  • The fungus is their food.

    菌類は彼らの餌なのだ。

  • Leafcutter ants are one of only a few animals that have mastered the art of deliberate and methodical agriculture, and they figured it out 60 million years before we did.

    葉切りアリは、計画的かつ几帳面な農業をマスターした数少ない動物のひとつであり、彼らは人間より6000万年も前にそれを発見していた。

  • But how does an animal so small figure out something so complex?

    しかし、これほど小さな動物が、どうやってこれほど複雑なことを理解するのだろうか?

  • And how do all of the ants know exactly what job they need to carry out?

    そして、アリたちはどのようにして、自分たちが遂行すべき仕事を正確に把握しているのだろうか?

  • And what about this delicate division of labor allows these ants to transcend what almost any other creature on Earth is capable of?

    そして、この繊細な分業体制によって、アリは地球上のほとんどすべての生物に可能なことを超越することができるのだろうか?

  • There are 55 species of fungus-growing leafcutter ants belonging to three genera, Atta, Acromyrmex, and Amoymyrmex, within the tribe Atini.

    アティニ族には、Atta、Acromyrmex、Amoymyrmexの3属に属する、菌類を成長させる葉切りアリが55種いる。

  • The Acromyrmex and Amoymyrmex have colonies that range in the thousands, but the Atta is the genera with colonies that number in the millions, up to 8 million workers in some species.

    AcromyrmexとAmoymyrmexは数千のコロニーを持つが、Attaは数百万のコロニーを持つ属であり、種によっては800万の働き蜂を持つ。

  • Each gigantic Atta colony usually consists of just one mother queen, who is the exclusive reproductive individual, and millions of non-reproductive workers of different shapes and sizes, which are all her daughters.

    巨大なアタのコロニーは通常、繁殖を独占するたった一匹の母女王と、その娘たちである形も大きさも異なる何百万匹もの非繁殖ワーカーで構成されている。

  • And there are some reproductive winged males who leave the colony.

    そして、コロニーを離れる生殖能力を持つ有翅のオスもいる。

  • How does one mother create such a diverse offspring?

    一人の母親がどのようにしてこのように多様な子孫を残すことができるのか?

  • For us, it would be like having one kid that's two feet tall, and another that's 18 feet tall.

    僕らにとっては、身長2フィートの子供と18フィートの子供がいるようなものだ。

  • One explanation might be revealed by looking at the queen before the colony is even born.

    その説明のひとつは、コロニーが生まれる前の女王蜂を見ればわかるかもしれない。

  • Each year, colonies produce young reproductive females and males, which both have wings.

    毎年、コロニーは繁殖期の若い雌と雄を産み、どちらも翅を持つ。

  • Then on one autumn night, every single flying male and new queen from every single colony within a species in the region takes flight in unison.

    そしてある秋の夜、その地域にある種のすべてのコロニーから、雄と新女王が一斉に飛び立つ。

  • Scientists think this synchronized flight takes place based on environmental cues like temperature, humidity, and daylight hours, along with pheromones the males emit once airborne.

    科学者たちは、この同調飛行が、気温、湿度、日照時間などの環境的な合図と、オスが空中に飛び立ったときに発するフェロモンに基づいて行われると考えている。

  • Then once millions of males and females are in the air, Atta mating takes place high in the atmosphere.

    そして何百万ものオスとメスが空中に舞い上がると、大気圏上空でアタ交尾が行われる。

  • It's so high and so elusive that it has still never been directly observed.

    非常に高く、非常にとらえどころがないため、いまだに直接観測されたことはない。

  • But from what scientists do know from genetic analysis, this is unlike the mating we're used to hearing about.

    しかし、科学者たちが遺伝子分析から得た知見によれば、これは我々がよく耳にする交配とは異なる。

  • Each queen is inseminated by three to eight different males, meaning her offspring will have several different fathers in a process called obligate multiple mating.

    つまり、義務的複数交尾と呼ばれるプロセスで、女王蜂の子供は複数の異なる父親を持つことになる。

  • This is kind of unusual to say the least.

    控えめに言っても、これはちょっと珍しいことだ。

  • So what's the reason for so many different baby daddies all at once?

    では、一度にこれほど多くの異なるベイビーダディが誕生する理由は何なのだろうか?

  • Having offspring with multiple fathers gives the brood more genetic diversity, and more genetic diversity provides resistance to disease.

    複数の父親を持つ子孫は遺伝的多様性を持ち、遺伝的多様性は病気に対する抵抗力をもたらす。

  • And in a colony of millions who live in close quarters, that is pretty crucial.

    数百万人が密集して暮らすコロニーでは、それは極めて重要なことだ。

  • And getting that much sperm all at once might be the only way she can keep having babies for her 10 to 20 year lifespan.

    そして、一度に多くの精子を得ることは、彼女が10年から20年の寿命の間、赤ちゃんを産み続けることができる唯一の方法かもしれない。

  • Atta cephalotes queens are among the longest lived insects.

    アタ・セファロテスの女王は昆虫の中でも長寿の部類に入る。

  • She only gets inseminated this one time, and then stores the sperm cells in her spermatheca, her internal sperm bank.

    彼女はこの1回だけ受精し、精子細胞を精嚢という体内の精子バンクに保存する。

  • But the final reason could be the explanation for how she has so many different types of offspring.

    しかし、最後の理由は、なぜ彼女がこれほど多くの種類の子孫を残すことができるのかという説明かもしれない。

  • Having lots of different dads gives a much bigger range of phenotypic differences, which could lead to the big range of different sizes.

    多くの異なる父親を持つことは、表現型の違いの幅を広げることになり、それが大きさの違いの幅を広げることにつながる可能性がある。

  • But how the queen ant can ensure that she mates with the right males to give some gigantic babies, some tiny babies, and everything in between, we still don't know.

    しかし、女王アリがどのようにして適切なオスと交尾し、巨大な赤ちゃんや小さな赤ちゃん、そしてその中間のすべての赤ちゃんを産むことができるのかは、まだわかっていない。

  • So this might partially explain how such morphological differences are possible in a single colony.

    つまり、このような形態的な違いがひとつのコロニーで可能であることを部分的に説明できるかもしれない。

  • But what's the evolutionary purpose of creating such wildly different babies?

    しかし、このような全く異なる赤ちゃんを作る進化上の目的は何なのだろうか?

  • And what role do each of these morphs play?

    そして、それぞれのモーフはどのような役割を担っているのだろうか?

  • To find out, let's go back to the new queen to see how her incredible queendom fully develops.

    それを知るために、新女王に戻り、その驚くべき女王の地位がどのように発展していくかを見てみよう。

  • Before she departed on her mating flight, the new Atta queen packed a small amount of fungus in her mouth.

    新アタ女王は交尾飛行に出発する前に、少量の菌を口に詰め込んだ。

  • This will be essential in starting her new colony.

    これは彼女の新しいコロニーを立ち上げるのに不可欠なものだ。

  • Once she is inseminated to her satisfaction, the queen lands on the ground and sheds her wings.

    満足のいく受精が終わると、女王は地上に降り立ち、羽を脱ぐ。

  • Here, she will excavate a nest chamber in the soil.

    ここで彼女は土の中に巣穴を掘る。

  • Once inside, she spits out the fungus she's been storing and feeds it with the first few eggs she lays.

    中に入ると、蓄えていた菌類を吐き出し、最初に産んだ数個の卵を食べさせる。

  • Within three days, the mycelia have begun to grow.

    日以内に菌糸が成長し始める。

  • For now, the queen cultivates the fungus garden herself.

    今のところ、女王は自分で菌園を耕している。

  • But soon, she will need help.

    しかし、すぐに彼女には助けが必要になる。

  • And for this reason, the first batch of offspring she will have are the minims, the smallest ants of the colony.

    そのため、彼女が最初に産むのは、コロニーで最も小さなアリであるミニムである。

  • These smallest of ants take over, tending to the fungus.

    これらの最も小さなアリが、菌類の世話をする。

  • Their small size allows them to maneuver easily within the delicate fungal structures, removing waste and secreting bodily fluids to keep it healthy.

    小さな体なので、デリケートな真菌構造内を容易に動き回ることができ、老廃物を除去し、体液を分泌して真菌を健康に保つことができる。

  • Soon, slightly larger ants hatch, and they are just big enough to leave the nest entrance and begin to forage in the immediate vicinity.

    やがて、少し大きめのアリが孵化し、巣の入り口を出てすぐ近くで採餌を始めるのに十分な大きさになる。

  • They collect bits of leaves and add them to the fungus culture.

    彼らは葉のかけらを集め、菌の培養に加える。

  • And on top of foraging, all of these worker ants so far are also the ideal size for tending to the brood.

    そして、採餌に加えて、これまでの働きアリはすべて、子アリの世話をするのに理想的なサイズでもある。

  • At this point, the queen stops doing any fungal tending and just becomes an egg-laying machine.

    この時点で、女王は菌類の世話は一切しなくなり、ただ卵を産む機械になる。

  • And now, the colony can take care of all of the essential tasks, egg-laying, brood tending, foraging, and fungal maintenance.

    そして今、コロニーは産卵、育雛、採餌、菌類の維持管理といった重要な仕事をすべてこなすことができる。

  • But this isn't enough to ensure the colony's survival, because predators are lurking nearby.

    しかし、これだけではコロニーの生存を保証するには不十分で、捕食者が近くに潜んでいるからだ。

  • Army ants are known to raid leafcutter ant nests and prey on leafcutter brood young.

    軍隊アリは葉切アリの巣を襲い、葉切アリの子供を捕食することが知られている。

  • And larger animals like birds, bats, and spiders are known to feed on atta queens.

    また、鳥、コウモリ、クモなどの大型動物は、アタ女王を食べることが知られている。

  • Without adequate protection, leafcutter ant colonies would be pillaged.

    十分な保護がなければ、葉切蟻のコロニーは略奪されてしまうだろう。

  • So at this point in the colony's life cycle, a new cast of ant emerges.

    つまり、コロニーのライフサイクルのこの時点で、新しいアリのキャストが出現するのだ。

  • The soldier cast.

    兵士のキャスト

  • These extremely large major ants don't have any formic acid.

    この極めて大きなメジャーアリはギ酸を持っていない。

  • They don't have a sting.

    刺はない。

  • But what they do have are extremely sharp mandibles powered by massive adductor muscles.

    しかし、彼らが持っているのは、巨大な内転筋を動力源とする非常に鋭い大あごである。

  • Their heads can measure five millimeters wide and they can weigh around 50 milligrams.

    頭の幅は5ミリ、重さは50ミリグラムほどである。

  • And they are especially good at defending against large enemies.

    特に大型の敵からの守備に優れている。

  • Large soldiers can even pierce human skin.

    大柄な兵士は人間の皮膚に穴を開けることさえできる。

  • And this bite force is around 2.5 times greater than scientists thought it should be.

    そしてこの咬合力は、科学者が想定していたよりも2.5倍ほど大きい。

  • You might expect that a soldier ant that is 30 times as heavy as a smaller worker would have a bite force that is 30 times as strong.

    小さな働きアリの30倍の重さの兵隊アリなら、噛む力も30倍強いだろうと思うかもしれない。

  • But it's actually around 80 times as strong.

    しかし、実際には80倍ほどの強さがある。

  • Scientists analyzed the heads of these massive soldiers and found the reason to be an increased amount of muscle volume compared to the smaller ants.

    科学者たちはこの巨大な兵士たちの頭部を分析し、小型のアリに比べて筋肉の量が多いことがその理由であることを突き止めた。

  • And with these absolutely yoked bodyguards, along with some of the smaller workers also taking on defense tasks like against the parasitic flies, the leafcutter colony can grow their numbers and even expand their territory.

    そして、これらの絶対的なヨーキーボディーガードと、寄生バエに対するような防衛任務を担う小さな働き蜂がいれば、葉刈りコロニーはその数を増やし、縄張りを拡大することさえできる。

  • But with increasing numbers, the colony needs increasing food.

    しかし、数が増えればコロニーに必要な餌も増える。

  • Therefore, the colony needs the fungal garden to grow larger.

    したがって、コロニーが大きくなるには菌園が必要なのだ。

  • And for this, they need much more leaf mass.

    そのためには、より多くの葉の量が必要だ。

  • And the minims can no longer keep up with foraging duties.

    そして、ミニマムたちはもはや採食の仕事についていくことができない。

  • Enter the mediae workers.

    メデイアの労働者の登場だ。

  • These medium-sized ants are built to foray far into the world to gather resources in the form of tons and tons of leaves.

    この中型のアリは、何トンもの葉っぱという形で資源を集めるために、はるか遠くまで行くようにできている。

  • Unlike the minima who can carry out a number of different tasks like brood and fungus tending and minor foraging, the mediae workers do little else except cut leaves and bring them home.

    産卵や菌類の世話、ちょっとした採食など、さまざまな仕事をこなすミニマとは異なり、メディエワーカーは葉を切って持ち帰る以外はほとんど仕事をしない。

  • This intermediate size is optimized for exactly this job.

    この中間サイズは、まさにこの仕事のために最適化されている。

  • With all of these different sizes of ant, there's one obvious question.

    このように様々な大きさのアリがいる中で、1つの明白な疑問がある。

  • How do the different worker casts appear in the right order?

    異なる労働者キャストはどのように正しい順番で登場するのか?

  • And how does the colony ensure it has the right number of each of them?

    また、コロニーはどのようにしてそれぞれの数を確保しているのだろうか?

  • It all comes back to the queen.

    すべては女王に戻る。

  • The queen lays eggs with varying nutritional content, which contributes to size differences in the developing larvae.

    女王蜂が産む卵は栄養価にばらつきがあり、それが発育中の幼虫の大きさの違いにつながっている。

  • And the size of a developing ant larva determines which cast it will become.

    そしてアリの幼虫の大きさによって、どの鋳型になるかが決まる。

  • This, along with the different baby daddies, gives rise to all the different phenotypes.

    このことが、さまざまな父親とともに、すべての異なる表現型を生み出している。

  • How the queen knows when it's time to lay the right eggs and inhibit the growth of some versus others probably comes down to environmental cues.

    女王蜂が適切な産卵時期を知り、ある卵と他の卵の成長を抑制するのは、おそらく環境的な合図によるものだろう。

  • But with all of her workers now hatched into the world, the colony can truly blossom.

    しかし、すべての働き蜂が世に送り出された今、コロニーは真の花を咲かせることができる。

  • During cutting, a worker usually anchors her hind legs on the leaf edge and slowly pivots around the body axis, pushing the cutting mandible through the leaf tissue.

    切断の際、ワーカーは通常、後脚を葉の縁に固定し、体軸を中心にゆっくりと旋回しながら、切断用の大あごを葉の組織に押し込む。

  • This is why their cuttings are usually semi-circles.

    そのため、彼らの切り口はたいてい半円形をしている。

  • As they cut, one side of the mandible inches across the leaf and the other drags as it cuts.

    大あごの片側が葉を横切り、もう片側が葉を引きずりながら切断する。

  • The head of a leaf cutter has strong muscles attached to its mandibles, and the mandible itself is made of chitin nanofibers and proteins and coated in a heavy element biomaterial, a mixture of proteins and zinc, making them as durable as a stainless steel knife.

    葉切りの頭部には強力な筋肉が大あごに付着しており、大あご自体はキチンナノファイバーとタンパク質でできていて、タンパク質と亜鉛の混合物である重元素バイオマテリアルでコーティングされているため、ステンレス鋼のナイフのような耐久性がある。

  • And when you compare these media mandibles to the minima mandibles, you can see a clear difference in form, with the media mandibles much more robust and specialized for cutting.

    そして、これらのメディア大あごをミニマ大あごと比較すると、その形態に明らかな違いがあることがわかる。メディア大あごの方がはるかに頑丈で、切断に特化しているのだ。

  • This sharp and durable anatomy allows leaf cutter ants to cut thousands of leaf fragments in its lifetime.

    この鋭く丈夫な解剖学的構造により、葉切りアリは一生のうちに何千枚もの葉片を切断することができる。

  • But there's one more thing that helps a leaf cutter ant cut leaves that is kind of unexpected.

    しかし、葉刈りアリが葉を切るのに役立つ、ちょっと意外なことがもうひとつある。

  • And that is sound.

    そして、それが健全なのだ。

  • If you listen closely to leaf cutter ants cutting leaves, you hear some clicks.

    葉刈りアリが葉を刈る音に耳を澄ますと、いくつかのクリック音が聞こえる。

  • That is the sound of the mandibles cutting the leaf, and you'll hear a background sort of humming or chirping.

    これは大あごが葉を切る音で、背景にはハミングやさえずりのようなものが聞こえるだろう。

  • This is a high-frequency vibration called a stridulation, and it's produced by the stridulatory organ.

    これはストリジュレーションと呼ばれる高周波の振動で、ストリジュレーション器官によって生み出される。

  • This organ is located on the gaster and is made up of a file and scraper.

    この器官は腹部にあって、ヤスリとスクレーパーからなる。

  • When the ant rubs the file against the scraper, an audible vibration is made.

    アリがヤスリをスクレーパーにこすりつけると、振動が聞こえる。

  • And this vibration stiffens the soft leaf, making it easier for the ant to cut it.

    そしてこの振動が柔らかい葉を硬くし、アリが葉を切りやすくする。

  • And these stridulations serve another incredible purpose.

    そして、この闊歩はもうひとつ、信じられないような目的を果たす。

  • Ants can use them to communicate.

    アリはそれを使ってコミュニケーションをとることができる。

  • If you've seen video clips like this, leaf cutter ants have the tendency to completely demolish certain leaves, while leaving other leaves almost completely untouched.

    このようなビデオクリップを見たことがあるなら、葉刈りアリは特定の葉を完全に取り壊し、他の葉はほとんどそのままにしておく傾向がある。

  • The leaves that get demolished seem to be more desirable.

    取り壊される葉の方が望ましいようだ。

  • Maybe they are more tender or have more sugar quantity.

    もしかしたら、もっと柔らかかったり、砂糖の量が多かったりするのかもしれない。

  • And in experiments, scientists found that significantly more ants stridulated when cutting tender leaves than tough leaves.

    実験によると、柔らかい葉を切ったときの方が、かたい葉を切ったときよりも有意に多くのアリが闊歩していた。

  • And similarly, when the scientists coated the leaves in sugar, almost all of the workers stridulated.

    同様に、科学者たちが葉を砂糖でコーティングすると、ほとんどすべての労働者が闊歩した。

  • The vibrations are affected by the quality of the leaves, and the stridulations act as a way to communicate to nearby ants to come and get some.

    振動は葉の質に影響され、喘ぎ声は近くにいるアリに、アリを捕まえに来るよう伝える手段として機能する。

  • This is one of those moments where it's fun to wonder which came first.

    これは、どちらが先か考えるのが楽しい瞬間のひとつだ。

  • Did the stridulations evolve to facilitate leaf cutting and the communication about those leaves came as a result?

    闊歩は葉を切りやすくするために進化し、その結果、葉に関するコミュニケーションが生まれたのだろうか?

  • This is what I would have guessed.

    これが私の予想だ。

  • But scientists think it's actually the opposite, that facilitation in cutting leaves is more likely an auxiliary benefit emerging from the communication process.

    しかし科学者たちは、実際はその逆で、葉を切りやすくするのは、むしろコミュニケーション・プロセスから生まれる補助的な利益だと考えている。

  • Scientists think this partly because this stridulation is used in other contexts for communication as well.

    科学者たちは、この喘ぎ声が他の文脈でもコミュニケーションに使われていることも一因だと考えている。

  • When an ant accidentally gets buried, for example, they stridulate to call for help.

    例えば、アリが誤って埋もれてしまったとき、彼らは助けを呼ぶために闊歩する。

  • And the vibrations are used to coordinate things like nest building and excavation.

    そしてその振動は、巣作りや掘削などの調整に使われる。

  • But these vibrations are only a small part of the communication of leaf cutter ants.

    しかし、こうした振動は葉刈りアリのコミュニケーションのごく一部にすぎない。

  • Their chemical communication is one of the most robust in the animal kingdom.

    彼らの化学的コミュニケーションは、動物界で最も強固なもののひとつである。

  • And much of it occurs on harvesting roots.

    そして、その多くは根を収穫する際に発生する。

  • If you ever wander into leaf cutter ant territory, you might notice a parting of the leaves on the ground, like Aunt Moses himself had been there.

    葉刈りアリのテリトリーに迷い込んだら、モーゼおばさん自身がそこにいたかのように、地面の葉が分かれているのに気づくかもしれない。

  • But this was no Aunt Moses.

    しかし、これはモーゼスおばさんではなかった。

  • It is a leaf cutter trail, cleared fastidiously by thousands of workers.

    それは、何千人もの労働者によって丹念に掃除された葉刈りの道である。

  • Of all of the animals in the world that construct trails, like elephants, cattle, or voles, Atta ants have the most complex trail construction behavior.

    ゾウやウシ、ハタネズミのように道を作る世界中の動物の中で、アタアリは最も複雑な道を作る行動をしている。

  • Workers remove vast amounts of vegetation, cut passes through large obstacles, and level the soil to make a smooth surface.

    作業員は大量の植物を取り除き、大きな障害物を切り開き、土を均して平滑な表面を作る。

  • On average, colonies clear nearly three kilometers of trail per year.

    コロニーは平均して年間3キロ近くのトレイルを整備している。

  • And these routes lead masses of foragers to and from harvesting sites.

    そしてこれらのルートは、大量の採集者たちを収穫の場所へと、そして収穫の場所からの道へと導く。

  • And the way the ants begin these trails and continue to follow them is not through vision, but through scent.

    そして、アリがこのような軌跡を描き始め、それを追い続ける方法は、視覚を通してではなく、匂いによってである。

  • The ants chemically mark the trail with secretions from their poison gland sacs with two goals in mind.

    アリは毒腺嚢からの分泌物で化学的に痕跡をつけるが、その目的は2つある。

  • One, to recruit other ants to join the trail, and two, to create a long lasting orientation cue.

    1つは、他のアリをトレイルに参加させること、もう1つは、長期間持続するオリエンテーションの手がかりを作ることである。

  • To recruit other colony members, the ants release a particularly volatile chemical signal, which makes sense.

    他のコロニーのメンバーを勧誘するために、アリは特に揮発性の化学シグナルを放出する。

  • So the signal travels farther and can attract ants from farther distances.

    そのため、信号はより遠くまで伝わり、より遠くからアリを引き寄せることができる。

  • And to leave a lasting chemical signal that delineates the trail, the ants release a chemical that is much less volatile, which also makes sense as volatile signals don't last very long.

    揮発性のシグナルはあまり長続きしないので、これも理にかなっている。

  • And the volatile compound in some Atta species is mind-blowingly effective.

    そして、ある種のアタに含まれる揮発性化合物は驚くほど効果的だ。

  • Scientists found that workers of one Atta species follow trails with minuscule amounts of their volatile ant trail pheromone.

    科学者たちは、ある種のアタの働きアリが、極微量の揮発性アリ痕跡フェロモンで痕跡をたどることを発見した。

  • Scientists artificially laid a trail for the ants to follow and found that for a distance of one meter, only 0.4 picogram was needed to induce trail following behavior.

    その結果、1メートルの距離であれば、わずか0.4ピコグラムでアリの追跡行動が誘発されることがわかった。

  • A picogram, for reference, is one trillionth of a gram.

    参考までにピコグラムは1グラムの1兆分の1である。

  • By this math, just one milligram of this pheromone would be enough to lay a trail 60 times around the planet with the ants still following it.

    この計算では、たった1ミリグラムのフェロモンで、アリが地球を60周することができる。

  • And this is possible due to the incredible olfactory system of Atta ants.

    そしてこれは、アタアリの驚異的な嗅覚システムによって可能なのだ。

  • The olfactory pathway begins with the antenna, where the olfactory receptors are located.

    嗅覚経路は嗅覚受容体のある触角から始まる。

  • Sensory neurons carry the information about the scent to the antennal lobes within the brain.

    感覚ニューロンは香りの情報を脳内の触角葉に伝える。

  • The antennal lobe is packed full of glomeruli, which are spherical structures that process and organize information about smells.

    触角葉は糸球体という球状の構造体でいっぱいで、においに関する情報を処理し、整理する。

  • The number of glomeruli is a good indication of the fine-tuning capacity of the olfactory system.

    糸球体の数は嗅覚系の微調整能力をよく表している。

  • For example, the Drosophila fruit fly has only 43 glomeruli in each antennal lobe.

    例えば、ショウジョウバエの触角葉には43個しか糸球体がない。

  • Atta ants can have as many as 459.

    アタアリは459匹もいる。

  • And with this advanced olfaction, ants continuously perceive the chemical trail signal and do so with high fidelity.

    そして、この高度な嗅覚によって、アリは化学的な痕跡信号を継続的に感知し、それを高い忠実度で行う。

  • Here on these scent-laden highways, sometimes 10 ants wide, millions of foragers carry leaves back to the nest that are easily 10 times their body weight.

    時には10匹ものアリが、自分の体重の10倍もある葉を巣に持ち帰る。

  • And leaf after leaf is added to the ever-demanding fungus colony.

    そして、次から次へと葉が、常に要求される菌類のコロニーに加えられていく。

  • The ants can't digest the cellulose in the leaves directly.

    アリは葉のセルロースを直接消化できない。

  • Almost no animal can.

    動物にはほとんどできない。

  • Most animals that do eat tons of cellulose, like cows or koalas, have microbes in their gut that do produce enzymes like cellulase to break it down and extract nutrition.

    牛やコアラのようにセルロースを大量に食べる動物の多くは、腸内にセルラーゼのような酵素を産生し、セルロースを分解して栄養を抽出する微生物を持っている。

  • But ants don't have a gut microbiome like this.

    しかし、アリにはこのような腸内細菌叢はない。

  • So instead they use fungus to digest the leaves externally.

    そのため、代わりに菌類を使って葉を外部で消化する。

  • The fungus Atta ants grow is called Leuco-Agaricus gongoliforis, and it produces enzymes that degrade leaf polysaccharides like cellulose into nutrients that ants can digest, like glucose and amino acids.

    この菌はセルロースなどの葉の多糖類を、アリが消化できるグルコースやアミノ酸などの栄養素に分解する酵素を生産する。

  • The ants receive this in the form of tiny swollen hyphal cells that are like little packages of metabolites that can be eaten by ant farmers.

    アリはこれを、アリ農家が食べることができる代謝産物の小さなパッケージのような、小さな膨らんだ菌糸細胞の形で受け取る。

  • And what is deeply fascinating about this particular fungus is that it grows nowhere else on Earth.

    そして、この特殊な菌が深く魅力的なのは、地球上のどこにも生えていないということだ。

  • It only exists within the colonies of leafcutter ants.

    葉切りアリのコロニー内にのみ存在する。

  • This is remarkably similar to human crops, derivatives of things that used to grow in the wild but have become dependent on humans to exist.

    これは人間の農作物に酷似しており、かつては野生で育っていたものが、人間に依存して存在するようになった派生物である。

  • But without much thinking or planning in the human sense, how could this possibly come to be in the world of ants?

    しかし、人間的な意味での思考や計画をあまり持たずに、アリの世界でこのようなことが起こり得るのだろうか?

  • The ancestor of modern leafcutters lived in a very wet and warm habitat around 50 million years ago.

    現代の葉刈り虫の祖先は、およそ5000万年前、非常に湿潤で温暖な生息地に住んでいた。

  • In the leaf litter of this climate, many types of parasol mushrooms grew.

    この気候の落ち葉には、多くの種類のパラソル・マッシュルームが生えていた。

  • The ants in this habitat at some point evolved to eat this type of wild fungus.

    この生息地のアリは、ある時点でこの種の野生の菌を食べるように進化した。

  • And sometimes it sprouted nearby or within their nest in waste piles.

    そして時には、廃棄物の山の近くや巣の中で芽を出すこともあった。

  • They then evolved to bring some vegetation inside their nests intentionally to have plenty of nutrients at home.

    そして、巣の中に意図的に植物を持ち込んで、栄養をたくさん摂るように進化した。

  • Scientists consider this evolutionary step to be lower agriculture.

    科学者たちは、この進化のステップを低農業とみなしている。

  • But then around 35 million years ago, a global cooling event occurred and the once warm and wet habitat was now cold and dry.

    しかし、およそ3500万年前に世界的な冷却現象が起こり、かつては温暖で湿潤だった生息地は、現在は寒冷で乾燥している。

  • The fungus could no longer survive out in the wild, but it could survive in the temperature-controlled climate of the ant nest.

    この菌はもはや野生では生き残れないが、温度管理されたアリの巣の中では生き残ることができる。

  • And from here, the ants slowly evolved to do things to actively maintain the fungus, like adding fecal drops, clearing debris, eradicating harmful bacteria or other fungi, and most importantly, bringing it tons of fresh leaves.

    そしてここから、アリは徐々に進化し、糞の滴を加えたり、ゴミを取り除いたり、有害なバクテリアや他の菌を駆除したり、そして最も重要なことだが、大量の新鮮な葉っぱを運んできたりと、菌類を積極的に維持するようになった。

  • Scientists call this specific cultivation higher agriculture.

    科学者たちはこの特別な栽培を高等農業と呼んでいる。

  • Over time, the fungus evolved to become reliant on the activity of the ants and thus became completely isolated from the outside world and could no longer exist anywhere else.

    やがて菌はアリの活動に依存するように進化し、外界から完全に隔離されるようになった。

  • And over time, ants lost the ability to eat much else.

    そして時が経つにつれ、アリは他のものを食べる能力を失っていった。

  • For example, ants likely lost the ability to make a key amino acid, arginine, because they had a ready source in the fungi.

    例えば、アリは重要なアミノ酸であるアルギニンを作る能力を失った。

  • So really, as much as the ants are manipulating the situation to survive, the fungus was doing the same, a natural codependent relationship, aka a perfect symbiosis.

    つまり、アリが生き残るために状況を操作しているのと同様に、菌類も同じことをしていたのだ。

  • And just like in human societies, the ant species with the most advanced agriculture rose to ecological dominance.

    そして人間社会と同じように、農業が最も発達したアリの種が生態系を支配するようになった。

  • This is how Atta ants became the dominant herbivores in neotropical rainforests and can have colonies that number in the millions.

    こうしてアタアリは新熱帯雨林の支配的な草食動物となり、数百万ものコロニーを持つようになった。

  • But all of this incredible fungus farming and the enormous number of workers needed to sustain it require a colossal nest.

    しかし、このような驚異的な菌類養殖と、それを維持するために必要な膨大な数の労働者は、巨大な巣を必要とする。

  • For decades, scientists had dutifully studied the behavior of leafcutter ants, but little was known about the mysterious underground structure.

    何十年もの間、科学者たちは葉切りアリの行動をひたすら研究してきたが、この謎めいた地下構造についてはほとんど知られていなかった。

  • How were these nests designed and how big were they really?

    巣はどのように設計され、どれほどの大きさだったのだろうか?

  • To find out, scientists came up with a pretty incredible method.

    それを突き止めるために、科学者たちはかなり驚くべき方法を考え出した。

  • They filled the nests with concrete and then excavated around it to get a 3D structure.

    巣をコンクリートで埋め、その周囲を掘削して立体的な構造にした。

  • What they found is that Atta nests have vast and complex internal structures.

    彼らが発見したのは、アタの巣は広大で複雑な内部構造を持っているということだ。

  • Atta nests typically have thousands of elliptical and circular chambers.

    アタの巣は通常、何千もの楕円形や円形の部屋を持っている。

  • These are the fungus chambers.

    これが菌室だ。

  • One Atta levigata nest was found to have over 7,800 chambers and they can be located as deep as seven meters underground.

    あるアッタ・レヴィガータの巣には7,800以上の部屋があり、地下7メートルの深さにあることが判明している。

  • And some nests studied had as many as 60 openings.

    調査した巣の中には、60もの開口部があるものもあった。

  • This is important because carbon dioxide can build up and is toxic to the ants.

    二酸化炭素はアリにとって有毒であるため、これは重要である。

  • But decaying organic material in the refuse chambers raises the temperature of the nest, causing the warm carbon dioxide laden air to rise and flow out of the openings.

    しかし、ごみ室内の腐敗した有機物が巣の温度を上昇させ、二酸化炭素を含んだ暖かい空気が上昇して開口部から流れ出る。

  • In turn, cool fresh air is pulled back into the nest through other openings.

    その代わり、冷たい新鮮な空気が他の開口部から巣に引き戻される。

  • This creates a sort of air conditioning system.

    これにより、一種の空調システムが構築される。

  • What social ants can achieve far surpasses almost anything else in the animal kingdom.

    社会的アリが達成できることは、動物界の他のほとんどすべてのものをはるかに凌駕している。

  • Looking at their enormous structures, their sophisticated agriculture, their precise division of labor, you can just feel a level of intelligence here that is incongruous with such a tiny little insect.

    彼らの巨大な構造、洗練された農業、正確な分業体制を見ていると、こんな小さな昆虫とは不釣り合いなレベルの知性を感じる。

  • But ants have the biggest brain to body ratio of any animal in the world, of one to seven, meaning their brain makes up around 15% of their body weight.

    つまり、脳は体重の約15%を占めているのだ。

  • For humans, it's just two and a half percent.

    人間の場合はわずか2.5%だ。

  • This is partly inevitable with small creatures.

    これは小さな生き物には避けられないことでもある。

  • A brain can only be so small and still function.

    脳は小さくても機能する。

  • One ant has around just 250,000 neurons.

    アリの神経細胞は約25万個。

  • But if you take this brain power and multiply it by a million, the neurons in the total colony is on par with the total neurons found in one human.

    しかし、この脳力を100万倍にすると、コロニー全体の神経細胞数は人間1人の神経細胞数に匹敵する。

  • And this is why when you look at an ant, rather than seeing it as an individual organism, you should see it more like a liver cell or a blood cell in our bodies.

    だからアリを見るときは、それをひとつの生物として見るのではなく、私たちの体内の肝細胞や血液細胞のように見るべきなのだ。

  • It is the unit of a much greater whole, a part of the superorganism.

    それはより大きな全体の単位であり、超組織体の一部である。

  • The evolution of intelligence in different species is probably my favorite topic within all of biology.

    異なる種における知性の進化は、生物学の中で私が最も好きなトピックである。

  • How animals so far apart on the evolutionary tree became hyper-intelligent in different ways.

    進化の樹上でこれほどかけ離れた動物たちが、いかにして異なる方法で超知的になったのか。

  • Ant intelligence evolved primarily through social behaviors rather than individual cognitive complexity.

    アリの知能は、個々の認知の複雑さよりも、主に社会的行動によって進化した。

  • Whereas human intelligence evolved through a combination of social complexity and an explosion in individual brain capacity.

    一方、人間の知性は、社会の複雑さと個人の脳の爆発的な能力の組み合わせによって進化した。

  • The path to higher intelligence in humans is unlike anything else in the animal kingdom.

    人間における高次の知性への道は、動物界の他のどのようなものとも異なっている。

  • And it's something I've explored in depth in a five-part Nebula Original miniseries called Becoming Human.

    そしてそれは、ネビュラ・オリジナルの5部作ミニシリーズ『Becoming Human』で深く掘り下げてきたことでもある。

  • In this series, I explore the major steps in human evolution from tool-making to hunting to long distance running to language to the birth of consciousness as we know it.

    このシリーズでは、道具作りから狩猟、長距離走、言語、そして私たちが知る意識の誕生まで、人類の進化の主なステップを探る。

  • Each episode explains how one adaptation cleared the path for the next, allowing us to become the upright, hairless, emotional, intelligent, and world-dominating apes that we are today.

    各エピソードでは、ある適応がいかにして次の適応への道を開き、私たちが今日のように直立し、毛がなく、感情的で、知的で、世界を支配する類人猿になったかを説明している。

  • Nebula is the streaming platform we built for exactly this reason, to create original content that takes a little longer, has a higher production value, and explores areas that we want to take a deep dive into, things that don't always work on YouTube.

    Nebulaは、まさにこのために私たちが構築したストリーミング・プラットフォームで、少し時間がかかり、より高い制作価値を持ち、YouTubeでは必ずしもうまくいかないような、私たちが深く掘り下げたい分野を探求するオリジナル・コンテンツを制作するためのものです。

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On the forest floors of North and South America, a remarkable army marches down a 10 lane wide super highway with precious cargo in tow.

北米と南米の森林地帯では、幅10車線のスーパーハイウェイを、貴重な貨物を積んだ驚くべき軍隊が行進している。

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